Onde mécanique progressive

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Onde mécanique progressive

I°) Propagation d'un ébranlement :

1°) Propagation d'un ébranlement dans un milieu unidimensionnel : a- Expérience n°1 :

En soulevant et abaissant brutalement l’extrémité S de la corde, on crée une déformation locale de la corde. On dit qu’on a créé un ébranlement. b- Définition : ……….. ……….………. c- Nature de l’ébranlement :

 Un ébranlement transporte de l'énergie et non de la matière.

 Un milieu élastique est un milieu qui reprend sa forme initiale après avoir subi une déformation.

 La corde est le milieu élastique où se propage l’ébranlement : c’est ………  Chaque point de la corde atteint par l’ébranlement se soulève et s’abaisse verticalement sans être éloigné (abscisse du point dans le repère (S, ⃗) avec ⃗ vecteur unitaire porté par la corde est fixe). Le déplacement des points de la corde se fait donc perpendiculairement à la direction de propagation. On dit que

l’ébranlement est ………

 Un ébranlement est dit………

……… d - Expérience n°2 :

 Le ressort est ………..

 La direction de l'ébranlement est parallèle à la direction de propagation un tel ébranlement est dit ……….

 Un ébranlement est dit………

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2°) Propagation d'un ébranlement dans un milieu bidimensionnel : Si on frappe la surface d'un liquide au repos avec un objet on observe la formation de rides circulaires qui se propagent dans toutes les directions : c'est un ébranlement transversal de dimension 2.

3°) Propagation d'un ébranlement dans un milieu tridimensionnel :

Les vibrations longitudinales de molécules de gaz permettent la transmission du son.

Dans le vide, le son ne peut pas se propager. L'ébranlement sonore est un ébranlement longitudinal de dimension 3 qui nécessite un milieu de propagation.

4°) Célérité d'un ébranlement :

La propagation d'un ébranlement se fait avec une vitesse V appelée célérité de l'ébranlement.

a -Expérience : d (cm)

t (s) _ (m.s-1)

On remarque que la propagation de l'ébranlement se fait pratiquement avec ……….

b - Conclusion :

La célérité d'un ébranlement dépend ……… ……… ……… c- Exemples :

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II°) Propagation d’une onde sinusoïdale entretenue le long d’une corde :

a- Définition d’une onde :

On appelle onde le phénomène résultant de la propagation d’une succession d’ébranlements identiques émis régulièrement par un système approprié.

b- Onde progressive :

Une onde progressive est une onde qui se propage dans un milieu illimité ou ouvert. c- Onde mécanique :

Une onde mécanique est une onde qui ne peut se propager que dans un milieu matériel. d- Onde transversale :

Une onde transversale est une onde dont la direction de propagation est perpendiculaire à celle de la perturbation.

e- Onde longitudinale :

Une onde longitudinale est une onde dont la direction de propagation est identique à celle de la perturbation.

2°) Etude expérimentale : a- Expérience n°1 :

 Dispositif expérimental :

Remarque : ……….

 Observation en lumière ordinaire:

……… ……… ………

 Observation en lumière stroboscopique:

……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ………

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b- Expérience n°2 : analyse optique du mouvement d’un point de la corde.



La périodicité temporelle :



La périodicité spatiale :

La fréquence du stroboscope est N = kNe avec kϵN*, la forme de la corde est sinusoïdale.

Après une distance bien déterminée notée λ appelée ……… ……… ………..

 Conclusion :

L’onde a une double périodicité :

……… ………..

 Définition de la longueur d’onde :

………..… ……….. .…..………...